PVC废水处理办法和发展趋势

本文作者：楚波 王一玲 单位：内蒙古大学生命科学学院 乌海市环境保护局 内蒙古环境工程评估中心

1乌海市氯碱行业现状及特点

截止目前，乌海市建成投产氯碱项目4个，产能为106万吨，在建氯碱项目1个，产能为50万吨，总生产能力达156万吨/年。目前我市已投产和在建PVC项目全部采用电石法生产PVC，乙炔气清净普遍采用次钠清净工艺，全部采用离子膜法生产烧碱，VCM聚合除一家采用本体法聚合外全部采用悬浮法聚合，乙炔气发生有的采用干法乙炔生产工艺，有的采用湿法乙炔工艺。

2乌海市PVC行业工艺废水处理现状

调查乌海市近几年建成投产的和在建的PVC企业的工艺废水处理措施及去向，分析PVC行业工艺在经济可行的前提下目前是否能够做到废水零排放。通过对乌海市现有及在建氯碱项目废水处理工艺及废水去向的调查可知：

1）我市PVC行业氯碱界区工艺废水（包括酸碱废水、含盐废水）所采取的处理工艺相同，全部是经中和、絮凝、沉淀处理后用于化盐，在氯碱界区实现了废水零排放。

2）固碱蒸发工段的蒸汽冷凝水已建企业中有的进行了回收利用，有的直接排入大气，未进行回收利用；固碱蒸发冷凝水实现零排放在乌海有运行实例。

3）已建PVC项目离心母液处理工艺虽然不相同，工艺较完善、处理效果较好的工艺为两级生化+絮凝沉淀+过滤+次钠消毒工艺，最简单的工艺为沉淀池沉降+纤维过滤器工艺，但去向全部是补入循环冷却水系统，不外排；目前在乌海最好的工艺为加药絮凝沉淀+BAF+臭氧氧化+曝气还原+BAF+双膜工艺+混床处理工艺对离心母液进行处理，处理后60%回用于聚合系统，40%回用于循环冷却水系统，不外排，实现了离心母液零排放。

4）含汞废酸全部采用盐酸解析技术处理后，用做VCM酸洗用水，不外排。

5）其它含汞废水全部经处理达标后回用于VCM碱洗或水洗用水，不外排。含汞废水处理工艺较先进的为硫化钠-氯化铁沉淀+三级活性炭+三级离子交换器处理工艺，处理后废水蒸发结晶处理，产生的结晶盐送有资质单位处理，实现含汞废水零排放。

6）次钠废水的处理：有的送至全厂综合废水处理系统经生化处理后用于乙炔发生和自备电厂冲灰，有的单独设置一套处理装置，采用汽提+冷却+加药混凝沉淀工艺，处理后部分回用于乙炔发生，部分回用至次钠配置单元，少量进入综合处理单元处理后排入园区污水处理厂，有的采用加药混凝沉淀+次钠氧化工艺处理后用于乙炔发生，但乙炔发生产生的电石渣浆有部分排到渣场。

7）电石渣浆:有的采用沉淀+浓密池澄清+板框压滤工艺处理后用于乙炔发生和排至自备电厂灰场降尘，有的采用沉淀+浓密池澄清+板框压滤工艺，处理后部分回用于乙炔发生，有的采用沉淀+板框压滤工艺处理后部分用于乙炔发生，部分随电石渣一起排到渣场，有的因采用干法乙炔发生工艺不产生电石渣浆废水；由以上分析可以看出，采用干法乙炔生产工艺，不产生电石渣浆，采用湿法乙炔生产工艺，少数企业做到了电石渣浆不外排，多数企业均有电石渣浆排至灰渣场，故电石渣浆实现零排放有待进一步探讨。由以上分析可以看出，由于项目筹备和建设时间不同，乌海市PVC项目废水治理工艺出不同，总之，随着建设时间的推移，在总结已投运的PVC企业的经验教训的基础上，废水处理工艺和回用途径的设置也越趋合理，在废水分类处理、废水分质使用方面也采取了一些较好的措施，如乌海市君正化工40万吨PVC及40万吨烧碱项目在废水分类处理、废水分质使用方面做的相对较好，对次钠废水进行了单独处理，并采取了蒸发装置的蒸汽冷凝水回用纯水站；纯水站浓水回用乙炔清净；干燥蒸汽冷凝液回用聚合热水槽入聚合釜等废水回用措施但仍未实现工艺废水零排放。

3与国内当前较成熟氯碱行业废水处理工艺及排放水平的对比分析

目前国内氯碱界区产生的工艺废水（包括酸碱废水、含盐废水）普遍采用中和、絮凝、沉淀处理工艺处理酸碱和含盐废水，处理后全部用于化盐；对固碱蒸发产生的蒸汽冷凝水收集回用于化盐系统和电解槽。PVC界区产生的含汞酸采用共沸解析技术和加盐解析技术处理后，用做VCM酸洗用水；产生的其它含汞废水采用硫化钠-氯化铁沉淀+三级活性炭+三级离子交换器处理工艺，处理后废水有的回用于VCM碱洗用水，有的回用于VCM水洗用水，有的直接排放；离心母液普遍采用两级生化+絮凝沉淀+过滤工艺处理后补入循环冷却水系统；采取加药絮凝沉淀+BAF+臭氧氧化+曝气还原+BAF+双膜工艺+混床处理工艺处理离心母液目前主要处于中试阶段，处理后母液60%回用于聚合系统的企业尚未实现长期稳定运行；次钠废水单独设置处理装置，采用汽提+冷却+加药混凝沉淀工艺，也逐步开始在各大企业中推广应用；电石渣浆普遍的处理方法是沉淀+浓密池澄清+板框压滤工艺，处理后回用于乙炔发生，或采用干法乙炔生产工艺杜绝电石渣浆的产生。由此可见，乌海市PVC项目废水治理基本上全部采用了国内较为成熟的治理工艺，君正化工40万吨PVC及40万吨烧碱项目经内部挖潜，在某些方面还优于国内普遍水平，但次钠废水仍做不到零排放，有少部分需处理达标后排至园区污水处理厂，工艺废水做不到零排放。

4乌海市现有PVC及烧碱项目存在的问题及解决办法

4.1存在的问题乌海市现有PVC及烧碱项目废水治理主要存在以下问题：

1）有的企业固碱蒸发工段的蒸汽冷凝水直接排入大气，未进行回收利用。

2）离心母液部分企业采用的处理工艺达不到循环水补充水水质要求，造成循环冷却水系统排水水质不能满足环保要求。

3）含汞废酸共沸解析技术和加盐解析处理装置运行不稳定。

4）其它含汞废水处理工艺参差不齐，有些企业处理工艺较简单落后，实现达标有一定的难度。

5）次钠废水经处理后普遍做不到零排放。

6）有些企业有部分电石渣浆随电石渣一起排到渣场或灰场，未实现零排放。

4.2解决方法

1）针对部分企业固碱蒸发工段的蒸汽冷凝水直接排入大气，未进行回收利用这一问题，因乌海当地已有成功经验，对现有企业可以通过技术改造回收利用这部分蒸汽冷凝水，实现固碱蒸发冷凝水的回收利用，针对新建项目，可通过环保三同时要求实现蒸汽冷凝水零排放。

2）针对部分企业离心母液采用的处理工艺达不到循环水补充水水质要求，要求部分企业学习先进经验，改进离心母液处理工艺，保证处理后水质能够满足循环冷却水系统对水质的要求，全部补入循环冷却水系统，不外排；

3）含汞废酸共沸解析技术和加盐解析处理装置运行不稳定，积极寻求技术支持，做好设备防腐蚀工作，保证处理装置稳定运行。

4）改进含汞废水处理工艺，以保证含汞废水实现稳定达标。

5）次钠废水做不到零排放，主要原因有两个：一是部分企业未对这部分废水进行有效的处理，不能满足回用于乙炔发生用水要求；二是即使对这部分废水单独进行了处理，能够满足乙炔发生用水水质要求，但由于乙炔发生产生的电石渣制水泥对氯根的要求，不能全部回乙炔发生，剩余次钠废水又找不到合适的去向及用途，只能外排。最好的解决办法是改变乙炔清净工艺为硫酸清净，但又出现固废硫酸处理问题，在我市及周边硫酸处理企业几乎没有，故改次钠清净为硫酸清净不现实，着眼于实际，解决办法是次钠废水单独设置处理系统，处理后废水在满足水泥生产要求的前提出尽可能回用，剩余部分立足于其它对水质要求不高的用水单位及项目进行回用。

6）针对电石渣浆有部分外排这一问题，因我市已有成功实例，立足于加强管理，废水分质使用，学习先进经验，来实现零排放。

5乌海市现有PVC及烧碱项目及新建氯碱项目发展方向初探

目前乌海市已投产和在建PVC项目普遍采用电石法生产PVC，采用离子膜法生产烧碱，乙炔气发生正在由湿法乙炔向干法乙炔转变，乙炔气清净普遍采用次钠清净工艺。一方面，PVC项目产生的大量废水外排，得不到综合利用，造成环境污染。另一方面，我市处于缺水地区，用水量不足已成为制约企业发展的一个重要因素。故本论文立足于节约用水，提高水资源利用率，按照废水分质使用、梯级利用的原则，希望乌海市PVC及烧碱项目将来的发展方向应为：从生产工艺角度分析，希望乙炔发生采用干法乙炔生产技术以彻底解决电石渣浆外排的问题；采用低汞触媒，改进含汞废水处理工艺，处理后含汞废水采取蒸发结晶的办法实现含汞废水的零排放；在引进废硫酸处理工艺及项目的前提下改次钠清净为硫酸清净，以期彻底解决次钠废水外排问题和电石渣氯含量高影响水泥质量的问题。从废水处理方面分析，希望根据废水特点，分别设置废水处理系统。对电石渣浆，经厢式压滤机压滤后，采用多级冷却技术进行降温，通过加药沉淀处理后解决水温高、易结垢的问题全部回用；对离心母液，采用两级生化+絮凝沉淀+过滤+次钠消毒工艺处理后水质能够满足循环冷却水系统对水质的要求，全部补入循环冷却水系统，并将最终回PVC聚合釜作为以后探索、试验及发展的方向；对次钠废水，应单独设立废水处理系统，处理后部分回用，剩余寻求其它利用途径或处理达标后回用。

6几点建议

为节约用水，提高水资源利用率，逐步达到PVC及烧碱项目工艺废水零排放的目标，提出以下几点建议：

1)由于PVC及烧碱项目循环冷却系统排污水和自备电站水处理及锅炉排污水的量也很大，采取反渗透处理工艺将这部分水进行处理回用于生产。

2)开展部分废水处理课题研究，如次钠废水脱氯、高含盐废水脱盐等课题的研究。

7结束语

本文通过现场调查，结合乌海市实际情况，在查阅理论资料的基础上，对国内PVC及烧碱行业较成熟的废水处理方法进行了分析、对比，得出目前PVC及烧碱项目工艺废水在环保措施经济可行的前提下实现零排放仍存在一定的问题，有一定的难度，同时对乌海现有PVC及烧碱项目实现废水零排放提出了发展方向、建议及设想。